数据结构
String
Hash
List
使用场景
关注列表
粉丝列表
消息列表
场景使用口诀:
lpush+lpop=Stack(栈)
lpush+rpop=Queue(队列)
lpsh+ltrim=Capped Collection(有限集合)
lpush+brpop=Message Queue(消息队列)
Set
Sorted Set(ZSet)
zset增加了一个权重参数score,使得集合中的元素能够按score进行有序排列
使用场景
排行榜
用在"延时队列",通过将对应的过期时间设置为对应的score实现
底层编码
字符串 SDS(Simple Dynamic String):
emb:
长度 <= OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT
它将RedisObject对象头和SDS对象连续存在一起,使用malloc方法一次分配,高并发写入场景中建议字符串小于该值,减少创建redisObject内存分配次数, 从而提高性能
raw:
长度 > OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT
raw 存储形式不一样,它需要两次malloc,两个对象头在内存地址上一般是不连续的
长度OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT与redis版本有关
字典 dict
dict 结构内部包含两个 hashtable,通常情况下只有一个 hashtable 是有值的。但是在dict扩容缩容时,需要分配新的hashtable,然后进行渐进式搬迁(),这时候两个hashtable存储的分别是旧的hashtable和新的hashtable。待搬迁结束后,旧的hashtable被删除,新的hashtable 取而代之
渐进式 rehash:渐进式 rehash 小步搬迁
被动搬迁:来自客户端指令(hset/hdel)
主动搬迁:定时任务databaseCron
扩容条件
正常情况下,当hash表中元素的个数等于第一维数组的长度时,就会开始扩容,扩容的新数组是原数组大小的2倍。不过如果Redis正在做bgsave,为了减少内存页的过多分离 (Copy On Write),Redis尽量不去扩容(dict_can_resize),但是如果hash表已经非常满了,元素的个数已经达到了第一维数组长度的5倍(dict_force_resize_ratio),说明hash表已经过于拥挤了,这个时候就会强制扩容
缩容条件
缩容的条件是元素个数低于数组长度的10%。缩容不会考虑 Redis 是否正在做 bgsave
快速列表 quicklist (待补充)
quicklist 是 ziplist和linkedlist的混合体,它将linkedlist按段切分,每一段使用 ziplist 来紧凑存储,多个 ziplist 之间使用双向指针串接起来
为了进一步节约空间,Redis还会对ziplist进行压缩存储,使用LZF算法压缩,可以选择压缩深度
quicklist 内部默认单个ziplist长度为8k字节,超出了这个字节数,就会新起一个ziplist。 ziplist 的长度由配置参数 list-max-ziplist-size 决定
跳跃列表 skiplist
基础结构:Redis 的跳跃表共有64层,意味着最多可以容纳2^64次方个元素。每一个 kv 块对应的结构如下面的代码中的 zslnode 结构,kv header也是这个结构,只不过 value 字段是 null 值——无效的, score 是Double.MIN_VALUE,用来垫底的。 kv 之间使用指针串起来形成了双向链表结构,它们是有序 排列的,从小到大。不同的 kv 层高可能不一样,层数越高的kv越少。同一层的kv会使用指针串起来。每一个层元素的遍历都是从 kv header 出发
紧凑列表 listpack
对 ziplist 结构的改进,在存储空间上会更加节省,而且结构上也比 ziplist 要精简
元素之间独立,不存在级联更新
注意:编码类型转换在Redis写入数据时自动完成, 这个转换过程是不可逆的, 转换规则只能从小内存编码向大内存编码转换
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